2.3.5.2初始氣體濃度對薄膜CO2透氣系數的影響
將500mlCO2、300mlCO2+200ml空氣、100mlCO2+400ml空氣、50mlCO2+450ml空氣分別注入預先密封的薄膜小袋(表面積為2×15×15cm2,標稱厚度為0.02mm)中,放在溫度為20℃的多溫度恒溫箱中,每隔1h抽取袋中氣樣1ml,用氣相色譜測定氣體濃度變化。每處理三次重復。
2.3.6薄膜表面積對透氣系數的影響
在表面積為2×10×15cm2、2×15×15cm2和2×15×20cm2的預先密封的薄膜小袋(標稱厚度為0.02mm)中分別注入400mlO2、CO2,放在溫度為20℃的多溫度恒溫箱中,每隔1h抽取袋中氣樣1ml,用氣相色譜測定氣體濃度變化。每處理三次重復。
2.3.7相對濕度的調控
相對濕度的調控利用加熱增濕的物理原理(霍爾曼著,1986)。用小型單相電容運轉電動機(型式:JX4512;15瓦;220V;0.21A;50-2800轉/分;E級 ;上海微型電機廠制造)向恒溫箱(SANYO Incubator )中通入外界空氣。抽氣機的出氣口與橡皮管(φ0.9cm)一端相連,橡皮管的另一端從恒溫箱側面帶孔橡膠塞(自己制作)中伸入恒溫箱中。由于外界空氣的溫度高于恒溫箱中的氣體溫度,根據調節通入的氣體量(氣體量的調節由單雙根橡膠管的開閉控制),從而達到增濕的目的。本試驗測定外界空氣溫度為19±0.5℃,恒溫箱中的溫度為15℃。經調控后得到三種相對濕度如表1所示。
2.3.8相對濕度對薄膜透氣系數的影響
在預先密封的薄膜小袋(表面積為2×15×15cm2,標稱厚度0.02mm)中分別注入500mlO2、CO2,分別放在經調控的三種相對濕度(表1)條件下。每隔1h抽取袋中氣樣1ml,用氣相色譜測定氣體濃度變化。每處理三次重復。使用上海滸浦玻璃儀表廠生產的202型干濕溫度計和89津00000129 Thermo-hygrometer兩種濕度計測定恒溫箱中的相對濕度。
2.3.9包裝平衡狀態的確定
參照Gong 等(1994)的方法。自包裝之日起,每隔一定的時間從香蕉MA包裝袋中抽取氣樣1ml,用氣相色譜測定氣體濃度變化。當測定的袋內氣體濃度值達到相對穩定,即可認為MA包裝平衡狀態確定(下同)。前三天每三小時抽取氣樣,三天后,每天抽取氣樣。每處理三次重復。
2.3.10香蕉MA包裝平衡狀態下呼吸強度的測算
2.3.10.1數理法測算的原理及公式
在貯藏環境條件下,如果在表面積為A,厚度為L的薄膜袋中(該薄膜的O2透氣系數為Po,CO2透氣系數為Pc)包裝重量為W的果蔬,由于果蔬本身的呼吸代謝作用吸收O2,放出CO2,使得袋內的O2濃度([O2]pkg)低于大氣中的O2濃度([O2]atm),而袋內的CO2濃度([CO2]pkg)高于大氣中的CO2濃度([CO2] atm),從而袋內外形成一定的氣體分壓差。因此使得外界O2通過薄膜進入包裝內部,而包裝內部的CO2又通過薄膜透出外界。在單位時間內,薄膜透過O2的量和CO2的量分別為:
經過一段時間后包裝系統達到平衡,即單位時間內薄膜透過O2和CO2的量分別與果蔬吸收O2的量(RoW)和釋放CO2的量(RcW)與相等:
PO、PC-薄膜對O2和CO2透氣系數(m3. m/m2.s.Pa);A-薄膜表面積(m2);L-薄膜厚度(m);[O2]pkg、[O2]atm-包裝袋內外O2分壓(Pa);[CO2]pkg、[CO2]atm-包裝袋內外CO2分壓(Pa); RO、Rc-果蔬O2吸收速率和CO2釋放速率(m3/Kg.s);W-包裝果實的質量(Kg)。
對(2)、(3)式變形得:
根據(4)、(5)式,就可以求算MA包裝平衡狀態下果蔬的呼吸強度(簡稱數理法)。
2.3.10.2數理法測算香蕉的呼吸強度
在LDPE袋中(表面積為2×15×15cm2,標稱厚度為0.02mm)裝入3指香蕉,平均重量為260±4.2g。電熱封口,為了統一袋內的初始空氣量,先將袋中氣體抽空,再用注射器注入定量空氣100ml。將袋裝密封后的香蕉置于一定溫度條件(0~30℃)的恒溫箱中。當香蕉MA包裝達到平衡后,每隔12h或24h從包裝袋中 抽取氣樣1ml,用氣相色譜測定其濃度變化。每處理三次重復。用數理法計算香蕉的呼吸強度。
2.3.10.3密閉法測定香蕉的呼吸強度
參照徐步前等(2000)方法。將MA包裝的香蕉放進容積為4000ml的塑料密封罐中。再將密封罐置于與數理法測算相同的溫度條件中(10~30℃),密閉3小時抽取密封罐中氣體1ml,用氣相色譜測定其濃度。每處理三次重復。計算香蕉的呼吸強度。計算公式如下:
式中Ro、Rc分別表示O2吸收速率與CO2釋放速率(ml/Kg.h); Coo 、Cco分別表示密閉前(空氣中)O2和CO2濃度(%);Cot、Cct分別表示密閉th后O2和CO2濃度(%);V表示密封罐內容積(ml);Vv表示果蔬的體積(ml);W表示果蔬的質量(Kg);t表示密閉時間(h)。
2.3.11溫度對香蕉呼吸強度的影響
在10、15、20、25和30℃的條件下進行香蕉MA包裝貯藏。在LDPE袋中(表面積為2×15×15cm2,標稱厚度為0.02mm)裝入3指香蕉,平均重量為260±4.2g。電熱封口,為了統一袋內的初始空氣量,先將袋中氣體抽空,再用注射器注入定量空氣100ml。將袋裝密封后的香蕉置于設定的溫度條件(0~30℃)的恒溫箱中。當香蕉MA包裝達到平衡后,每隔12h或24h從包裝袋中 抽取氣樣1ml,用氣相色譜測定其濃度變化。每處理三次重復。用數理法計算香蕉的呼吸強度。
2.3.12薄膜透氣性對香蕉呼吸強度的影響
在表面積為2×15×15cm2,標稱厚度分別為0.02、0.03、0.04、0.05mm和表面積為2×15×20cm2,標稱厚度為0.03mm的五種LDPE小袋中裝入一定重量的香蕉,電熱封口,為了統一袋內的初始空氣量,先將袋中氣體抽空,再用注射器注入定量空氣100ml。每袋裝3指香蕉,平均重量為295±7.6g。將袋裝密封后的香蕉放在20℃的多溫度恒溫箱中,當香蕉MA包裝達到平衡后,每隔12h或24h從包裝袋中抽取氣樣1ml,用氣相色譜測定其濃度變化。每處理三次重復。用數理法計算呼吸強度。
2.3.13數據處理軟件
SAS 軟件和Office 2000。
2.3.14單位換算
本文參照Banks等(1995)的單位換算方法將薄膜的透氣系數、氣體透過度和呼吸強度的單位分別統一為: m3.m/m2.s.Pa、m3 /m2.s.Pa 和mg/Kg.h。